ocean thermal energy conversion -...

Studi Distribusi Panas di Laut untuk

Ocean Thermal Energy Conversion

(OTEC)

Oleh :

Putu Yoga Perdana (4303 100 038)

Dosen Pembimbing:

Ir. Arief Suroso, MSc.

Suntoyo, S.T., M.Eng, Ph.D

• Latar Belakang

• Perumusan Masalah

•Tujuan Penelitian

• Batasan Masalah

• Manfaat Penelitian

LATAR BELAKANG

• OTEC merupakan salah satu teknik terbaru yang

bertujuan untuk mengkonversi thermal energy yang di

serap oleh air laut menjadi energi terbarukan yang

biasanya berupa energi listrik

• Penggunaan air laut sebagai sumber energi di Indonesia

masih sangat minim

• Perhitungan distribusi panas di laut untuk OTEC masih

sering dilakukan dengan instrumen berupa satelit atau

alat pengukuran langsung

Berapakah suhu air laut dalam di Indonesia apabila suhu

air laut permukaan dan kedalamannya diketahui?

Dimanakah daerah yang dapat digunakan untuk OTEC

agar dapat menghasilkan energi yang maksimal?

• Suhu air laut yang dihitung ada suhu air laut dalam

• Perhitungan densitas air laut diabaikan.

• Kedalaman maksimal yang dihitung adalah 600 meter

dibawah permukaan air laut.

• Sumber data penelitian diambil tiga tempat di Indonesia

Barat, Indonesia Tengah dan Indonesia Timur.

• Lokasi penelitian adalah di wilayah Indonesia.

• Lautan tropis di dunia dianggap mempunyai karateristik yang

sama.

• Faktor Ekonomi dalam penentuan lokasi dianggap sama.

• Faktor bencana alam diabaikan.

Mengetahui besarnya suhu air laut dalam di Indonesia dengan data suhu air permukaan dan kedalaman

Mengetahui daerah-daerah yang dapat

digunakan untuk dapat memperoleh energi yang

maksimal

Memberikan informasi mengenai OTEC sebagai sumber

energi baru yang dapat dipakai terus-menerus

Sebagai bahan refrensi tentang suhu air laut dalam di

Indonesia yang dapat digunakan sebagai kondensor

dalam OTEC.

Memberikan informasi tentang dimana daerah-daerah

yang berpotensial dibangun OTEC

OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion)

merupakan salah satu teknik konversi

energi laut yang memanfaatkan panas air

laut. Dalam sistem kerjanya, terdapat dua

siklus yang sering digunakan:

-Closed cycle (Siklus Tertutup)

-Open cycle (Siklus Terbuka)

OTEC Efficiency

Efisiensi dari OTEC secara umum dapat dihitung dengan

persamaan carnott berikut :

Dimana : max = efisiensi carnott

Tw = Temperatur absolut dari air hangat

Tc = Temperatur absolut dari air dingin

max

Tw Tc

Tw

Suhu Air Laut

• Perubahan temperatur air laut disebabkan oleh perpindahan

panas dari massa yang satu ke massa yang lainnya

• Kenaikan temperatur permukaan laut disebabkan oleh:

– Radiasi dari angkasa dan matahari

– Konduksi panas dari atmosfir

– Kondensasi uap air

• Matahari mempunyai efek yang paling besar terhadap

perubahan suhu permukaan laut

mulai

Studi Literatur dan

data

Melakukan Analisa dari

data sebelumnya untuk

mendapatkan persamaan

Validasi Data dengan

Laut Indonesia

A

A

Analisa Data dari

Persamaan

Kesimpulan

selesai

Mencari data untuk

perairan Indonesia

Perhitungan Efisiensi

Analisa dan Pembahasan

A. SUMBER DATA

Sumber data yang dipakai untuk mendapatkan

persamaan empiris dari distribusi panas di laut

adalah data dari penelitian OTEC sebelumnya

dengan melihat grafik distribusi panas yang telah

dipakai untuk refrensi pembuatan OTEC

Diambil 3 tempat di perairan tropis sebagai sumber

data perhitungan yaitu :

1. Filipina

Peta disamping

menunjukan

daerah-daerah

yang telah

dihitung

temperatur

permukaan laut

dan suhu laut

dalamnya

Dari data wilayah Filipina yang berpotensi di bangun

OTEC, diambil 6 data wilayah di Filipina dengan grafik:

2. Perairan Amerika Selatan (Hawaii dan Puerto Rico)

Map Hawaii Map Puerto Rico

Grafik dibawah ini menunjukkan perbedaan temperatur

permukaan laut dengan temperatur laut dalam di empat

tempat berbeda di Amerika Selatan yang meliputi

Hawaii, Puerto Rico, Teluk Meksiko dan Naul.

Yang digunakan

adalah grafik

Hawaii dan

Puerto Rico

Metoda penelitian yang dipake dalam mencari persamaan ini

adalah dengan menggunakan persamaan titik-titik di masing-

masing kedalaman dengan asumsi awal yaitu :

Xn = Xo +by

dimana: Xn = Suhu pada kedalaman n

Xo = Suhu permukaan awal

b = Konstanta fungsi kedalaman

y = kedalaman (m)

B. ANALISA DATA

1. Hawaii

No suhu (celcius) kedalaman (m)

1 29,4 0

2 19,5 150

3 10,4 300

4 6,8 450

5 5,9 600

6 5,6 700

No suhu (celcius) kedalaman (m) b

1 29,4 0 0

2 19,5 150 -0,066

3 10,4 300 -0,063

4 6,8 450 -0,05

5 5,9 600 -0,039

6 5,6 700 -0,034

2. Puerto Rico


1 27,8 0

2 22,2 150

3 17,1 300

4 11,7 450

5 9,6 600

6 8,1 700


1 27,8 0 0

2 22,2 150 -0,048

3 17,1 300 -0,041

4 11,7 450 -0,039

5 9,6 600 -0,033

6 8,1 700 -0,03

3. Filipina


1 32,2 0

2 24,8 150

3 15,7 300

4 9,9 450


1 32,2 0 0

2 24,8 150 -0,031

3 15,7 300 -0,046

4 9,9 450 -0,043

Dengan menggunakan persamaan dari :

Xn = Xo +by

maka didapat resume hasil perhitungan di tiga tempat yang dipakai sebagai

sumber data perhitungan

No Kedalaman Hawai Puerto Rico Filipina

1 0 x0 = x + 0y x0 = x + 0y x0 = x + 0y

2 150 x150 = x - 0,066y x150 = x - 0,048y x150 = x - 0,031y

3 300 x300 = x - 0,063y x300 = x - 0,041y x300 = x - 0,046y

4 450 x450 = x - 0,050y x450 = x - 0,039y x450 = x - 0,043y

5 600 x600 = x - 0,039y x600 = x - 0,033y

6 700 x700 = x - 0,034y x700 = x - 0,03y

Dari data persamaan kemudia akan dicari hasil perhitungan di daerah Mamuju kemudian hasilnya

akan dirangkum dalam satu tabel dan dilihat perbandingannya

Data Perairan Mamuju Hasil Perbandingan

Waterline Farenheit Celcius Waterline (m)

EL 0 85 F 29.4 C 0

EL (-)500 65 F 18.3 C 152,4

EL (-)1000 51 F 10.5 C 304,8

EL (-)1500 46 F 7.7 C 457,2

EL (-)2000 44 F 6.6 C 609,6

EL (-)2300 & below 42 F 5.4 C 701,04

Depth Data UNOCAL Pers. Hawaii Pers. Puerto Rico Pers. Filipina

0 29,4 29,4 29,4 29,4

150 18,3 19,5 22,2 24,75

300 10,5 10,5 17,1 15,6

450 7,7 6,9 11,85 10,05

600 6,6 6 9,6

700++ 5,4 5,6 8,4

Dengan grafik hasil perhitungan dapat dilihat dari grafik di

bawah ini

Mencari nilai (b) dari grafik UNOCAL dan Hawai untuk

menentukan konstanta fungsi kedalaman yang dipakai di

Indonesia

No Kedalaman Indonesia Hawaii Average/mean

1 0 0 0 0

2 150 -0,074 -0,066 -0,07

3 300 -0,063 -0,063 -0,063

4 450 -0,048 -0,05 -0,049

5 600 -0,038 -0,039 -0,039

6 700 -0,034 -0,034 -0,034

No Kedalaman (m) b

1 0 -150 m y/-2142

2 150 - 700 m (y-1170)/14309

Tiga tempat di Indonesia yang akan dipakai untuk melakukan

perhitungan distribusi panas laut

• Site I : Perairan Pulau

Simeulue, NAD

• Site II : Laut Utara

Bali

• Site III : Laut Banda

1. Perairan Pulau Simeulue, NAD

Dengan suhu permukaan (Xo) 29,2o C dan kedalaman sampai

dengan 600 meter maka di dapat hasil distribusi panasnya:

Efisiensi :

max = 0,818529

No Kedalaman b X0 Xn

1 0 0 29,2 29,2

2 100 -0,047 29,2 24,53

3 200 -0,068 29,2 15,64

4 300 -0,061 29,2 10,96

5 400 -0,054 29,2 7,68

6 500 -0,047 29,2 5,79

7 600 -0,04 29,2 5,3

2. Perairan Bali Utara


dengan 600 meter maka di dapat hasil distribusi panasnya:

Efisiensi :

max = 0,788813


1 0 0 30,3 30,3

2 100 -0,047 30,3 25,63

3 200 -0,068 30,3 16,74

4 300 -0,061 30,3 12,06

5 400 -0,054 30,3 8,78

6 500 -0,047 30,3 6,89

7 600 -0,04 30,3 6,4

3. Perairan Laut Banda


dengan 600 meter maka di dapat hasil distribusi panasnya :

Efisiensi :

max = 0,766059


1 0 0 31,2 31,2

2 100 -0,047 31,2 26,53

3 200 -0,068 31,2 17,64

4 300 -0,061 31,2 12,96

5 400 -0,054 31,2 9,68

6 500 -0,047 31,2 7,79

7 600 -0,04 31,2 7,3

KESIMPULAN

2. Dalam hasil penelitian, ada beberapa faktor yang menjadi

hal utama dalam pembuatan OTEC. Dalam penelitian ini,

daerah yang paling bagus untuk pembuatan OTEC adalah di

Laut Simeulue, NAD karena mempunyai efisiensi paling tinggi

di antara dua tempat lainnya.

1. Besarnya suhu air laut dalam di tiga tempat penelitian di Indonesia

dapat dilihat dalam tabel berikut:

No Kedalaman (m) Perairan Pulau Simuelue Laut Utara Bali Laut Banda

1 0 29,2 30,3 31,2

2 100 24,53 25,63 26,53

3 200 15,64 16,74 17,64

4 300 10,96 12,06 12,96

5 400 7,68 8,78 9,68

6 500 5,79 6,89 7,79

7 600 5,3 6,4 7,3

SARAN

Saran yang dapat disampaikan untuk penelitian yang lebih lanjut

antara lain:

• Perlu dilakukan penelitian-penelitian yang lebih dalam tentang

faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi perubahan suhu

permukaan terhadap kedalaman sehingga peramalan suhu di

laut dalam dapat dilakukan mendekati kenyataan di lapangan.

• Pencarian data yang lebih akurat untuk mendapatkan hasil

yang lebih baik.

• Faktor ekonomi diperhitungkan apabila ingin mengetahui

daerah mana yang paling cocok dibuat struktur OTEC sebagai

salah satu acuan dalam pembuatan struktur OTEC tersebut.

ocean thermal energy conversion -...

Documents